無論是對于上班族還是學生黨來說,隨身碟可以算是最常用的數位產品了,而對于隨身碟或者固態硬碟這樣的數位產品,其實制作起來門檻是比較低的。只要購買好相應的材料,即使在家中也可以制作。
閃存和主控
對于隨身碟或者是固態硬碟這類存儲設備來說,主控芯片和閃存(flash memory)是兩大主要部件,我們可以把整個存儲設備看做一個倉庫,閃存就是這間倉庫的庫房,而主控芯片就是庫房的管理員,主控芯片管理著數據的進出,數據存儲在閃存中。
閃存芯片的主要品牌有:三星、鎧俠(原“東芝存儲器”)、西部數據(收購了閃迪)、SK海力士、美光、英特爾,值得說明的是,有些所謂的閃存廠商,其實只是負責閃存的封裝工作,他們會從像東芝這樣的閃存廠商購買制作好的晶圓,拿回來之后自己封裝并打上自己的logo(商標)出售,
目前市面比較常見的存儲顆粒可以分成以下幾種:3D XPoint、SLC、MLC、TLC和QLC,其中3D XPoint比較特殊,目前市面上能見到的3D XPoint的產品也就只有英特爾的傲騰系列,
而對于SLC、MLC、TLC和QLC,它們的區別就比較簡單了,
SLC:每個存儲單元(Cell)可以存儲1bit(0或1)資訊,
MLC:每個存儲單元(Cell)可以存儲2bit資訊。
TLC: 每個存儲單元(Cell)可以存儲3bit資訊。
QLC: 每個存儲單元(Cell)可以存儲4bit資訊。
也就是說從SLC到QLC,存儲容量不斷增長,成本也在降低,但從一定程度上犧牲了性能和壽命,
如果SLC要與QLC同臺競技,結果可能是這樣的:
SLC:我性能比你強,
QLC:我比你便宜。
SLC:我壽命比你高。
QLC:我比你便宜。
所以對于性能和壽命的損失,看在錢包的面子上,不說可以接受,起碼可以忍受,一些消費級QLC甚至可以提供5年質保,至少對于消費級市場來說,這個壽命是夠用的。
從客觀上說,TLC和QLC的推出讓更多的消費者買的起固態硬碟了,對于廠商來說,他們可以擴大閃存顆粒的產能,這樣閃存顆粒的成本也會降低。賣得多,成本還能降低,這就意味著能賺更多的錢,
而對于主控來說,可以簡單分為兩類:閃存廠自己用的和大家公用的,
市面上像固態硬碟和隨身碟這類存儲設備成本的大頭在閃存上,而不是在主控芯片上。這也就造成了閃存大廠往往也是隨身碟大廠或者固態硬碟大廠,畢竟用自己的制造閃存再加工成固態硬碟能掙更多錢,基于這種情況,閃存大廠往往也會順便自研一些主控芯片,這樣除了多掙錢以外還可以提高存儲產品的性能,并且添加一些自己需求的功能(例如安全和加密方面)。
另一類就是公用的主控芯片,比如像銀燦、慧榮、群聯這樣的廠商,他們會把主控芯片賣給任何有需要的存儲設備廠商,之后這些存儲設備廠商將買來的主控芯片和閃存組裝為固態硬碟或隨身碟再進行出售,
那么既然閃存大家都可以采購、公用的主控芯片大家也可以采購,那么最后做出來的固態硬碟產品是不是有可能撞衫(規格完全一樣)呢?
其實是有的,之前就有數位愛好者遇到過,購買了兩個不同品牌的固態硬碟,發現主控芯片型號和閃存顆粒型號都完全一樣的情況,
在介紹完這些基礎知識后,接下來咱們聊聊具體該怎么樣做一個隨身碟。
第一步*選擇適當的閃存和主控
單純就制作隨身碟來說,選好閃存和主控就算是成功一半了,不是所有主控芯片和閃存都互相兼容,所以如果你是準備從行動電話或固態硬碟上拆下來閃存制作隨身碟,那你就需要根據拆下來的閃存型號選擇主控。
如果你是準備購買閃存和主控的話,建議選擇相對大眾一些的主控和閃存,這樣后期遇到問題一般都可以在相關論壇上查找到對應的解決方案,
第二步*繪制PCB并制造主控板
喜歡折騰的小伙伴可以進行這個步驟,但對于不喜歡折騰的小伙伴可以通過購買主控板的方式跳過此步驟,
首先你需要通過論壇等渠道獲得所選主控板的電路圖,隨后你可以根據電路圖在Altium designer等EDA軟體上設計并繪制PCB版圖,
之后你可以將版圖文件交給PCB制造商進行打樣(小批量制作)。以G2版型為例,一個隨身碟的PCB尺寸大概為1.4cm*3.3cm,
以現在嘉立創的報價為例,這樣的PCB版打樣(只生產5塊)價格為0元,更改阻焊顏色(PCB版顏色)也是不加收費用的。
如果有特別喜歡折騰的小伙伴,這種規格的PCB板其實也是可以勉強在家制作的,將PCB版圖1:1列印出來之后,轉印到覆銅板上,然后經過腐蝕等工序制作,
第三步*植錫或去掉焊錫
當大家上述步驟后或者直接購買了主控板與閃存顆粒,可以根據情況進行植錫或者去掉焊錫的操作。
植錫是指PCB或主控板的焊盤上原先沒有焊錫,我們為了之后的吹焊操作更加方便,預先弄上一層焊錫的操作。
具體植錫的操作方法為:用對應型號的鋼網對齊閃存的焊盤并壓緊,涂抹錫膏或者使用對應尺寸的錫球,擦除多余的錫膏后用熱風槍吹至熔化即可,
如果我們購買的主控板和閃存上都已經植過錫了,那么這種情況一般建議去掉一面的焊錫,如果兩邊都有植好的錫球,這樣之后吹焊時芯片位置容易移動造成焊接失敗。
去掉焊錫的具體操作為:在已有的焊錫上涂抹助焊劑,用刀頭電烙鐵拖一遍,即可去除。
對于從行動電話或固態硬碟上拆下來的閃存,如果閃存上面有殘余的焊錫也可通過這樣的操作先去掉焊錫再植錫,
第四步*吹焊
如果你購買的主控板和閃存剛好只有一邊植有焊錫(主控板焊盤上或閃存顆粒上有焊錫),那么你可以直接進行吹焊操作。
吹焊操作的流程為:涂抹助焊劑后,按照預定的方向(具體參考主控說明)將閃存放置于主控板的焊盤上方,并與之對齊,之后使用熱風槍進行吹焊,風量大概3-4,如果主控板或閃存上使用的焊錫為有鉛焊錫(熔點較低),則可以嘗試在300度左右吹焊。如果主控板或閃存上使用的焊錫為無鉛焊錫(熔點較高),則可以嘗試在350度-400度之間進行吹焊,具體溫度可以根據實際觀察焊錫熔化的情況調整。
第五步*開卡
如果只是將主控板和閃存焊接在一起,這樣是不能直接使用的,需要先進行開卡(有些稱為量產)操作,將相應的資訊寫入到主控芯片中進行初始化,
簡單來說用配套的軟體就可以了,本次制作隨身碟使用的主控是銀燦IS903,因此使用了銀燦的量產工具進行開卡,在正式開卡前建議先進行一次“強力擦除”操作,這樣可以避免一些之后發生的錯誤,
在開卡之后裝上外殼,隨身碟就可以正常使用了。